KR20130094282A - 유리판을 가압 성형하기 위한 방법, 스테이션 및 시스템 - Google Patents

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Abstract

유리판을 성형하기 위한 방법, 가압 스테이션(12)과 시스템(10)이 제공되며 상기 유리판은 횡 방향을 따라 만곡되게 하기 위해 이후에 만곡되는 직선부재들을 가진 단부(86)와 중간부분(88)을 가지고 위로 오목하게 만곡되도록 초기 성형된다. 상기 성형은 중간부분(88)이 여전히 직선부재들을 가지고 있는 상태에서 처음에 유리판 단부의 직선부재들을 만곡되게 하면서 수행된다. 그 뒤에 상기 유리판 중간부분은 유리판이 횡방향으로 만곡되도록 유리판의 직선부재들을 만곡시키기 위해 성형된다.

Description

유리판을 가압 성형하기 위한 방법, 스테이션 및 시스템{METHOD, STATION, AND SYSTEM FOR PRESS FORMING GLASS SHEETS}
본 발명은 유리판을 성형하는 방법, 유리판을 성형하기 위한 가압 스테이션, 및 유리판을 성형하기 위한 가압 성형 시스템에 관한 것이다.
유리판은 성형을 위해 충분히 가열된 이후에, 가압 성형(때때로 가압 벤딩으로도 언급되기도 함) 될 수 있다. 이런 성형은 직선부재를 구부러지게 하여 원통이나 원뿔의 형태를 갖게 하는 것이다. 실제로 가압 성형 산업에서 직선부재들을 가진 원뿔형 유리판은 직선부재들을 가진 실제 원통 형태의 것들과 마찬가지로 원통형 만곡으로 불린다. 전문이 본원에서 참조로 포함된, Bennett 등의 미국 특허 6,543,255 및 Bennett 등의 미국 특허 6,578,383에 개시된 바와 같이, 가열실에서 성형을 위해 충분히 높은 온도로 가열된 유리판이 경사진 롤들에 의해 롤 성형되고 이후 최종 형태로의 가압 성형을 위해 가압 스테이션으로 이송된다. 가압 성형은 직선부재들을 유지하기 위해서 또는 직선부재들에 만곡을 주기 위한 것으로 유리판이 횡방향으로 성형되게 하는 것이며, 이는 유리산업분야에서 "교차 벤딩"혹은 "교차 만곡" 성형되는 것으로 불린다.
본 발명의 목적은 향상된 유리판 성형 방법을 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성함에 있어서, 이러한 유리판 성형 방법은, 가열된 평탄 유리판을 상부 단부들과 상부 단부들 사이로 연장된 하부 중간부분들을 가지는 위로 오목하게 구부러진 형태로 초기 성형하는 단계로서, 상부 단부들과 중간 부분들은 직선부재들을 가지며, 유리판은 직선부재들에 대해 횡방향으로 만곡되는 초기 성형으로 수행된다. 초기 성형된 유리판을 횡 방향을 따라 하부로 볼록하게 만곡된 하방대향면을 가지는 상부 몰드 아래로 배치한다. 중간부분에 대하여 유리판의 단부들을 위로 이동시켜 유리판의 단부들과 상부 몰드의 하방대향면을 초기에 접촉하도록 하여 유리판의 중간부분가 여전히 어떤 유효한 만곡도 없이 직선부재들을 가진 채 만곡된 단부들의 직선부재들을 성형한다. 이후 유리판의 단부들에 대하여 유리판의 중간부분을 위로 이동시켜 유리판의 중간부분과 상부 몰드의 하방대향면을 접촉하도록 하여 횡 방향을 따라 유리판 전체가 만곡되도록 만곡된 중간부분의 직선부재들을 또한 성형한다.
유리판은 직선부재들을 가진 대략 원통이나 직선부재들을 가진 원뿔의 형태로 초기에 성형될 수 있다.
개시된 바와 같이, 유리판의 단부들의 직선부재들은 중간부분이 상부 몰드와 접촉하기 전에 상부 몰드에 대해 만곡되어 성형된다.
또한 유리판의 중간부분이 상부 몰드의 하방대향면에 대하여 성형을 위해 계속 위로 움직이는 동안 유리판의 단부들은 각각 상부 몰드의 하방대향면을 따라 유리판의 단부의 움직임을 용이하게 하도록 뒤로 갈수록 감소되는 소정의 힘으로 상부 몰드의 하방대향면에 대해 초기에 가압될 수 있다.
개시된 바와 같이 가열된 평탄 유리판이 이송 방향을 따라 점차 경사가 증가하는 경사진 롤들에 의해 컨베이어 위의 가열실 내에서 초기 성형되고 가열실 밖으로 이송되어 상부 몰드가 위치한 가압 스테이션으로 전달된다.
초기 성형된 유리판이 유리판 아래에서 위로 이동된 하부 링에 의해 가압 스테이션내의 컨베이어에서 들어 올려지는 것으로 개시되고 있는 데, 하부 링은 (a) 이송 방향을 따라 위로 오목하게 만곡된 형태의 이송 방향에 대하여 서로 좌우로 간격을 두고 위치하는 단부들과 (b) 하부 링의 단부들 사이에 이송 방향의 횡방향으로 연장되고 위로 오목하게 만곡된 모양으로 이송방향을 따라 간격을 두고 위치하는 중간부분들을 포함한다. 하부 링이 유리판을 컨베이어 위로 들어올린 후 유리판의 단부들을 상부 몰드의 하방대향면과 접촉시켜 성형하기 위해 하부 링의 단부들은 하부 링의 중간부분들에 대하여 위로 이동되고 그 사이에 유리판의 중간부분은 여전히 상부 몰드의 하방대향면의 아래에 위치하고 있으며, 또한 하부 링의 단부들이 상부 몰드의 하방대향면에 대해 유리판의 단부들을 성형한 후, 하부 링의 중간부분들은 유리판의 중간부분을 상부 몰드의 하방대향면과 접촉시켜 성형하기 위해 위로 이동하여 가압 성형을 완료한다.
또한, 유리판의 중간부분이 하부 링의 중간부분들에 의해 위로 계속 들어올려져 상기 상부 몰드의 하방대향면에 대해 성형을 위해 접촉하는 동안, 상기 유리판의 단부들은 각각 상부 몰드의 하방대향면에 대해 상기 하부 링의 단부들에 의해 상부 몰드의 하방대향면을 따라 유리판의 단부들의 이동이 용이하도록 감소되는 소정의 힘으로 초기에 가압되는 것으로 개시되고 있다.
본 발명의 다른 목적은 개선된 유리판 가압 스테이션을 제공하는 데에 있다.
이러한 바로 앞선 목적을 달성함에 있어, 유리판 가압 스테이션은 이송방향에 대해 좌우로 서로 간격을 두고 위치하는 상부 단부들과 상부 단부들 사이에 이송방향에 대해 횡방향으로 연장된 하부 중간부분을 포함하며 상부 단부들과 하부 중간부분은 직선부재들을 가지고 있고, 위로 오목한 형태를 가지고 직선부재들에 대해 횡방향으로 만곡된 가열된 초기성형 유리판을 이송방향을 따라 이송하기 위한 컨베이어를 포함한다. 가압 스테이션은 유리판이 위에서 이송되는 하부 링을 포함한다. 하부 링은 이송방향을 따라 위로 오목하게 만곡된 형태를 가지고 이송방향에 대하여 서로 좌우로 간격을 두고 위치하는 단부들과 단부들 사이에 이송방향에 대해 횡방향으로 연장된 위로 오목하게 만곡된 형태로 이송방향을 따라 서로 간격을 두고 위치한 중간부분들을 포함한다. 하부 링의 단부들과 중간부분들은 수직으로 함께 혹은 상호 독립적으로 움직인다. 가압 스테이션의 상부 몰드는 하부 링의 상부에 위치하고 하부 링의 단부들과 중간부분들의 만곡과 상호보완적으로 이송방향을 따름과 동시에 그 횡방향으로 아래로 볼록하게 만곡된 하방대향면을 가진다. 가압 스테이션의 액츄에이터는: 처음에 초기 성형된 유리판을 컨베이어 위로 들어올리기 위해 하부 링의 단부들과 중간부분들을 함께 이동시키고; 이후 유리판의 중간부분이 아직 상부 몰드에 의해 성형되지 않은 상태에서 유리판의 단부들의 직선부재들에 만곡을 주려고 상부 몰드의 하방대향면과 접촉시키기 위해 유리판의 단부들을 이동시키려고 하부 링의 중간부분들에 대하여 하부 링의 단부들을 이동시키고; 그 후 하부 링의 단부들에 대하여 그 중간부분들을 위로 이동하여 유리판의 중간부분과 상부 몰드의 하방대향면을 접촉시켜서 유리판의 중간부분의 직선부재들에 만곡을 주어 전체 유리판이 횡 방향의 만곡을 가지도록 한다.
가압 스테이션의 하부 링은 지지틀을 포함하며 하부 링의 중간부분들이 지지틀과 이동을 하기 위해 그 위에 장착되고, 하부 링의 단부들과 중간부분들에 대해 수직으로 움직이기 위해 지지틀 위에 하부 링의 단부들을 각각 장착시키는 한 쌍의 연결부들을 포함하는 것으로 개시되어 있다. 한 쌍의 연결부들은 지지틀 위에 회동 가능하도록 장착된 제1 단부들과 하부 링의 단부들을 각각 장착시키는 제2단부들을 가진 회동 암들을 포함하는 것으로 나타내어 진다.
가압 스테이션의 액츄에이터는 하부 링의 단부들에 상향 압력을 가해, 유리판의 중간부분이 아직 상부 몰드에 의해 성형되지 않은 상태에서 이송방향을 따라 유리판의 단부들을 성형하기 위한 상부 몰드의 하방대향면과의 접촉을 위해 유리판의 단부들을 위로 이동시키려고 하부 링의 중간부분들에 대하여 하부 링의 단부들을 위로 움직이는 실린더들을 포함하는 것으로 개시되어 있다. 또한 액츄에이터는, 이송방향을 따라 유리판의 중간부분을 성형하기 위해 하부 링의 중간 부분들이 상부 몰드의 하방대향면과 유리판의 중간부분의 접촉을 위해 이동할 때 유리판의 단부들이 상부 몰드의 하방대향면에 대하여 움직일 수 있도록 하부 링의 단부들에 대하여 하부 링의 중간 부분들이 위로 이동할 때/함에 따라 하부 링의 단부들에 위로 가하는 힘이 줄어들도록 실린더를 작동시킬 수 있다. 또한 하부 링은 하부 링의 단부들과 중간부분들이 서로에 대해 그 위치를 조정하기 위한 조정장치들을 포함하는 것으로 개시되어 있다.
본 발명의 다른 목적은 개선된 유리판 가압 성형 시스템을 제공하는 데에 있다.
이러한 바로 앞선 목적을 달성함에 있어, 유리판 가압 성형 시스템은 유리판을 이송방향을 따라 이송하는 컨베이어와 가열로를 포함하는데 가열로는 가열실을 가지고 컨베이어가 그 가열실을 통과하여 가열로의 입구단에서 그 출구단까지 성형 전에 예비 가열을 하기 위해 유리판을 이송한다. 가열로는 그 출구단에 근접하게 이송방향을 따라 점진적으로 증가하는 경사를 갖는 경사진 롤을 포함하며 이는 직선부재들을 가지고 있는 상부 단부들과 상부 단부들 사이로 연장된 하부 중간부분을 포함하며 이송방향에 대해 횡방향으로 연장되며 위로 오목하게 만곡된 형태를 가지고 직선부재들에 대해 횡방향으로 만곡된 유리판을 초기 성형하기 위함이다. 상기 시스템은 가압 스테이션을 포함하며 이곳으로 컨베이어가 가열로의 출구단의 하류부분에 위치한 초기 성형된 유리판을 이송한다. 가압 스테이션은 그 위로 유리판이 이송되는 하부 링을 포함한다. 하부 링은 이송방향을 따라 위로 오목하게 만곡된 형태를 가지고 이송방향에 대하여 서로 좌우로 간격을 두고 위치하는 단부들을 포함하고, 하부 링은 단부들 사이에 이송방향에 대해 횡방향으로 연장된 위로 오목하게 만곡된 형태로 이송방향을 따라 서로 간격을 두고 위치한 중간부분들을 포함한다. 하부 링의 단부들과 중간부분들은 수직으로 함께 혹은 상호 독립적으로 움직인다. 가압 스테이션은 하부 링의 상부에 위치하고 하부 링의 단부들과 중간부분들의 만곡과 상호보완적으로 이송방향을 따름과 동시에 그 횡방향으로 아래로 볼록하게 만곡된 하방대향면을 가지는 상부 몰드를 포함한다. 가압 스테이션의 액츄에이터는: 처음에 초기 성형된 유리판을 컨베이어 위로 들어올리기 위해 하부 링의 단부들과 중간부분들을 함께 위로 이동시키고; 그리고 나서 유리판의 중간부분이 아직 상부 몰드 아래에 있는 상태에서 유리판의 단부들의 직선부재들에 만곡을 주려고 상부 몰드의 하방대향면과 접촉시키기 위해 유리판의 단부들을 이동시키려고 하부 링의 중간부분들에 대하여 하부 링의 단부들을 이동시키고; 그 후 하부 링의 단부들에 대하여 그 중간부분들을 위로 이동하여 유리판의 중간부분과 상부 몰드의 하방대향면을 접촉시켜서 유리판의 중간부분의 직선부재들에 만곡을 주어 전체 유리판이 횡 방향의 만곡을 가지도록 한다.
본 발명의 목적, 특징과 장점들은 첨부된 도면과 연계하여 상세하게 설명되는 하기의 바람직한 실시예들에 의해 쉽게 분명히 알 수 있다.
도 1은 유리판을 횡방향으로 성형하는 작동을 하는 가압 스테이션을 포함한 유리판 가압 성형 시스템을 개략적으로 도시한 측면도이다.
도 2는 시스템의 가열로 출구단에서 시스템에 걸쳐 도 1의 선 2-2의 방향으로 절취한 개략적인 단면도로서, 가압 성형을 위한 준비로 가열로를 나가기 전에 초기 롤 성형을 위해 가열된 유리판이 이송되는 수평의 경사진 롤들을 나타낸다.
도 3은 시스템의 가압 스테이션에서 시스템에 걸쳐 도 1의 선 3-3에 따라 절취한 개략적인 단면도로서, 초기 롤 성형된 유리판을 가압 벤딩하기 위해 실선과 가상선으로 나타낸 위치들 사이에서 움직일 수 있는 하부 링과 상부 가압 몰드의 구성을 나타낸다.
도 4는 가압 성형을 위한 가압 스테이션의 하부 링 위로 초기 성형된 유리판을 이송하기 위한 컨베이어의 휠 컨베이어 조립체의 사시도이다.
도 5는 최종 성형이 가해지는 상부 몰드의 하방대향면을 나타내기 위해 상부 몰드를 도 1과 같은 방향에서 절취한 측면도이다.
도 6은 이송 방향에 따라서 또한 이송 방향에 대해 횡 방향으로 횡 방향의 하방대향면의 만곡을 나타내기 위해 뒤집어 놓은 상부 몰드의 사시도이다.
도 7은 하부 링의 사시도이다.
도 8은 하부 링의 평면도이다.
도 9는 도 8의 이송 방향에 있는 선 9-9의 방향으로 절취한 하부 링의 입면도로서, 하부 링의 일부가 제거되어 하부 링의 좌우 단부들이 하부 링의 중간부분의 좌우 단들과 동일한 높이에 있는 것으로 가압 스테이션에서의 초기 처리와 최종 처리 동안에 해당되는 위치를 나타낸다.
도 10은 도 9와 유사한 입면도이며 다만 하부 링의 좌우 단부들이 하부 링의 중간 부분들의 좌우 단들에 비해 상승되어 가압 성형 작업의 중간부분에 해당되는 위치를 나타낸다.
도 11은 가압 스테이션에서 이송 방향을 따라 절취한 개략도이고 휠 컨베이어 조립체가 하부 링 상부와 상부 몰드 하부로 가압 스테이션에 유리판을 이송하는 방법을 나타낸다.
도 12는 도 11과 유사한 개략도이나 다만 하부 링이 초기 성형된 유리판을 상부 몰드의 하방대향면에 근접하게 컨베이어 위로 들어올리기 위해 위로 이동한 후의 후속 단계에서 절취한 개략도이다.
도 13은 도 12와 유사한 개략도이나 다만 하부 링의 단부들이 초기 성형된 유리판의 단부들을 상부 몰드의 하방대향면과 접촉시키기 위해 들어올린 후의 또 다른 후속단계인 가압 벤딩 회전 단계에서 절취한 개략도이다.
도 14는 도 13과 유사한 개략도이나 다만 이송 방향을 따라서 또한 이송방향에 대해 횡방향으로 횡 방향의 유리판의 가압 성형을 완료하기 위해 하부 링의 중간부분들이 유리판의 중간부분들을 상부 몰드의 하방대향면과 접촉시키도록 위로 이동한 후의 또 다른 후속단계에서 절취한 개략도이다.
도 1을 참조하면, 유리판 가압 성형 시스템은 일반적으로 도면 부호 10으로 나타내며, 가압 성형 스테이션(12)을 포함하며, 시스템의 다른 측면들에 대한 이해를 돕기 위해 그 구조와 동작이 전체 시스템과 합쳐서 설명될 것이다.
계속해서 도 1을 참조하면, 시스템(10)은 가압 벤딩 스테이션(12)로부터 이송 방향(C)을 따라 바로 상류에 롤 성형 스테이션(16)을 가지는 가열로(14)를 포함한다. 이송 방향(C)을 따라 가압 성형 스테이션(12)의 하류로, 시스템(10)은 성형된 유리판을 어닐링을 위해 서냉 하거나 ?칭에 의해 보다 급냉하여 열 강화 또는 템퍼링을 제공할 수 있는 최종 처리 스테이션(18)을 포함하는 것으로 도시된다.
계속해서 도 1에 도시된 바와 같이, 가열로(14)는 입구단 및 출구단(20, 22)을 가지고 있으며 입구단에서 출구단까지 가열로를 통과하는 이송방향을 따라 유리판들을 이송하기 위한 컨베이어(26)를 가지고 있는 가열실(24, 도 2)을 포함한다. 유리판들이 가열되는 컨베이어(26)는 유리판들이 성형, 즉 유리판업계에서 벤딩이라고 불리는 작업을 하기 위해 주변온도로부터 충분히 높은 온도까지 가열되는 동안 이송되는 종래 가스 난로이거나 롤 컨베이어 일 수 있다.
가열로 출구단(22)은 가열된 유리판들을 지지하고 이송하기 위해 가열실에 대해 수평으로 연장된 이송 방향을 따라 가열실 내에서 회전 구동되고 수평으로 이격된 수평 연장 이송 롤(28)을 가지는 도 2에 도시된 롤 성형 스테이션(16)을 포함한다. 롤 성형 스테이션(16)은 또한 한 쌍의 벤딩 롤(32) 세트(30)를 포함하며 벤딩 롤(30) 세트들은 이송 방향을 따라 가열실(24) 내에서 서로 좌우로 이격되어 있다. 벤딩 롤(30)의 각 세트는 도 2의 참조번호 32a, 32b, 32c, 및 32d로 나타낸 바와 같이 이송 방향을 따라 점진적으로 증가하는 경사들을 가지면서 구동 기구(33)에 의해 지지되고 회전 구동된다. 벤딩 롤(32)과 함께 컨베이어를 따라 가열된 각 유리판(G)의 이송은 도 2에 도시된 바와 같이 이송 방향에 대해 횡방향의 유리판(G)의 초기 성형을 제공한다. 이런 성형은 서로 평행한 원통형 형태나 서로 각을 이루는 원뿔 형태의 직선부재들을 가진 유리판을 제공한다. 이송 방향에 따라 유리판의 각 위치는 유리판의 평면 형태에서 벤딩되기 때문에 이 벤딩은 또한 이전 위치를 벤딩되게 하여 전체적으로 약간 원뿔 형태로 되게 하는 효과가 있다.
도 1 및 도 3을 참조하면, 이전에 언급된 가압 성형 스테이션(12)은 가열로(14)의 외부에 그 출구단(22)의 하류에 위치하여 롤 성형 스테이션(16)에서 초기 성형된 유리판들을 수용한다. 더욱 구체적으로, 가압 성형 스테이션(12)은 36으로 통칭되어 표시된 가압 성형 장치에 의해 더 가압 성형되어야 할 초기 성형된 유리판을 수용하기 위한 컨베이어의 하부 휠 베드(34)를 포함한다. 하부 휠 베드(34)는 하부 베이스 구조물(38)과 복수개의 컨베이어 휠 조립체(40)를 포함한다. 각 휠 조립체(40)는 이후 더 충분히 설명되며 휠(44)을 포함한 상부단과 지지체(38)에 휠 조립체를 착탈 가능하도록 연결하는 착탈식 연결부(46)를 포함하는 하부단을 가진 하우징을 포함한다. 구동기구는 각 휠 조립체(40)의 휠(44)을 지지체(38)에 연결 시에 회전 구동시킨다. 컨베이어와 구동기구에 대한 더 상세한 설명은 이미 본문에 참조로 포함된 미국 특허 6,543,255를 참조한다. 또한 컨베이어는 휠 컨베이어 조립체만을 갖는 대신에 수평 하게 그리고 동시에 경사지게 연신된 롤러 컨베이어 조립체를 가질 수 있으며 이는 본문에 그 전문이 참조로 포함된 가압 벤딩 스테이션과 가열된 유리판을 벤딩하기 위한 방법(Press Bending Station And Method For Bending Heated Glass Sheets)이라는 제목으로 Nitschke 등에 의해 2010년 4월 8일에 출원된 미국 특허 출원 일련번호 12/756,521에 개시되었다.
도 3에 도시된 바와 같이, 가압 성형 장치(36)의 하부 가압 링 지지틀(50)은 위로 오목한 모양을 가지고 휠 컨베이어 조립체(40)의 휠(44) 아래로 휠 조립체가 위치하지 않은 링 형태의 휠 베드(34) 내에 수용되는 하부 가압 링(52)을 지지한다. 하부 가압 링의 구조는 아래에서 충분히 설명된다. 도 3에 도시된 바와 같이, 가압 스테이션(12)의 상부 마운트(56)는 가압 성형 장치(36)의 상부 가압 몰드(58)를 지지한다. 이 상부 가압 몰드(58)는 하부 가압 링(52)의 상방오목면(54)과 상호보완적인 하방대향볼록성형면(60)을 가진다.
도 3에 62로 통칭되어 표시된 액츄에이터는 휠 베드 위로 가열된 유리판을 이동하고 궁극적으로 유리판을 가압 성형하기 위하여 하부 가압 링과 상부 가압 몰드를 가압 결속시키기 위해 하부 가압 링(52)과 휠 베드(34) 사이 및 하부 가압 링과 상부 가압 몰드(58) 사이를 비교적 수직으로 이동하는 데, 아래에 더 충분히 설명된다. 언급된 바와 같이, 액츄에이터는 하부 가압 링(52)을 위로 이동시킬 뿐 아니라 상부 가압 몰드(58)을 아래로 이동시켜 더욱 신속히 하부 가압 링과 상부 몰드 사이에 공간을 줄여서 주기(cycle) 시간을 줄인다. 하지만, 가압 동작을 위해 하부 가압 링(52)을 위로 올리는 것만도 가능하지만 주기 시간이 더 길어진다.
도 3에 도시되고 상기에 기술된 가압 성형 스테이션(12)은 이송방향의 횡방향으로 상향 만곡된 형태로 된 휠 베드(34)를 가지며 그 이송방향을 따라 도 1과 도 2에 도시된 롤 성형 스테이션(16)에 의해 초기에 성형된 형태에 상응하는 가열된 유리판을 휠 베드가 수용한다. 더욱 구체적으로, 휠 베드(34)의 하부 베이스 구조물(38)은 이송방향을 따라 연장되고 다른 높이를 가진 복수개의 레일(64)을 포함하며 휠 베드의 만곡된 형태를 제공하기 위해 이송방향의 횡 방향을 따라 도 3에 도시된 개략적으로 표시된 조정기(65)로 제공된다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 상부 가압 몰드(58)는 도 1에 도시된 진공 소스(66)로부터의 진공이 제공되는 홀(61)이 배열되는 성형 면(60)을 가지며 가압 성형 후 성형된 유리판을 지지하고 성형 면의 형태에 대해 유리판을 성형하도록 하기 위함이다. 액츄에이터(62)에 의해 제공되는 상부 가압 링(52)의 하방 이동과 상부 가압 몰드(58)의 상방 이동 시, 최종 처리 스테이션(18)의 셔틀(68)은 전달 링(72)을 상부 몰드(58)의 왼쪽 아래로 이동시키기 위해 액츄에이터(70)에 의해 이동된다. 전달 링(72)의 위로 유리판을 내보내기 위해 가압 가스가 상부 몰드 표면(60)으로 제공되면서 진공 소스(66)에 의해 제공되는 진공의 종료가 수반될 수 있고 그 후 전달 링(72)과 그 위에 성형된 유리판이 어닐링을 위한 서냉 혹은 대열 보강이나 템퍼링을 위한 에어 ?칭에 의한 보다 신속한 냉각과 같은 최종 처리를 위해 전달되도록 셔틀 액츄에이터(70)가 셔틀(68)을 도시된 위치 오른쪽으로 다시 이동시킨다.
계속해서 도 3을 참조하면, 상기에 기술된 액츄에이터(62)는 하부 가압 링 지지체(50)와 하부 가압 링(52)을 컨베이어 휠(44)에 대해 비교적 수직으로 이동시키기 위한 하부 수직 조작기(74)를 포함하며, 또한 상부 가압 몰드(58)를 하부 가압 링과 가압 스테이션의 골조에 대해 수직으로 상부 가압 몰드(58)를 이동시키기 위한 상부 수직 조작기(76)를 포함한다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 상부 몰드(58)는 몰드 지지체(78)에 의해 지지되고 그 표면(60)은 도 5에 도시된 바와 같이 아래로 볼록한 형태를 갖고 사용되는 동안 아래로 향한다. 이 하방대향몰드표면(60)은 이송방향을 따라 만곡된 가상선 C와 이송방향에 대해 횡 방향을 따라 만곡된 가상선 T에 의해 도시된 바와 같이 횡방향의 만곡을 가진다.
도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 하부 가압 링(52)은 이송방향에 대해서 좌우로 간격을 두고 이송방향을 따라 위로 오목하게 만곡된 형태를 가진 단부(80)를 포함한다. 실제로 도 8에 도시된 바와 같이 어느 정도 수렴되는 형태로 인해 하부 가압 링 단부(80)는 이송방향을 따라 다소 수렴되어 이송방향 C의 횡방향으로 다소 연장된다. 하부 가압 링(52)은 또한 하부 가압 링의 단부(80) 사이에 이송방향의 횡방향으로 연장된 위로 오목하게 만곡된 형태로 이송방향을 따라 서로 이격된 중간부분(82)을 포함한다. 이후 더욱 충분히 설명되는 바와 마찬가지로, 하부 가압 링(52)의 단부(80)와 중간부분(82)은 하부 지지체(50)에 장착되어 서로 함께 수직으로 이동할 수 있고 서로 독립적으로 이동할 수도 있다. 보다 구체적으로, 하부 가압 링 단부(80)와 각자 연관된 실린더(84)는 가압 링 액츄에이터(62)에 연결되어 아래에 기술된 가압 성형 작업 동안 가압 링 단부의 수직 상방 이동을 위해 작동된다. 중간부분(82)에 대한 하부 가압 링 단부(80)의 이러한 상방 이동은 도 9 및 도 10에 도시된다.
도 11을 참조하면, 가압 성형 주기는 초기 성형된 유리판이 휠 베드(34) 상에서 하부 링(52)의 위와 상부 몰드(58)의 아래에 있는 가압 스테이션(12)으로 이송되면서 시작하는 데, 상부 몰드는 하부 가압 링(52)의 단부(80)와 중간부분(82)에 상호보완적인 관계로 이송방향을 따름과 동시에 그 횡방향으로 볼록하게 만곡된 하방대향면(60)을 가진다. 이미 언급된 바와 같이, 초기 성형된 유리판(G)은 직선부재들을 가진 상부 단부(86)와 역시 직선부재들을 가진 중간부분(88)을 가진다.
도 11에 도시된 바와 같이 가압 스테이션 내로 초기 성형된 유리판이 수용된 후, 도 12에 도시된 바와 같이 컨베이어 휠 베드(34) 상의 유리판을 위로 들어올리기 위해 이미 언급한 바와 같이 가압 시스템 액츄에이터에 의해 하부 가압 링(52)이 위로 이동하는 처리가 진행된다. 도 13에 도시된 바와 같이 상부 몰드(58)의 하방대향면(60)을 향해 유리판(G)의 단부(86)를 가압하기 위해 하부 가압 링(52)의 단부(80)는 하부 가압 링의 중간부분(82)에 대해 위로 이동한다. 하부 가압 링 단부(80)의 이러한 상방 이동은 하부 가압 링의 중간부분(82)의 이동을 수반하지 않고 진행되며 이는 중간부분에 대해 링 단부를 위로 이동시키기 위함이다. 보다 구체적으로, 하부 가압 링(52)의 중간부분(82)은 단부(80)가 위로 이동하는 동안 그 단부(80)처럼 빠르게 이동하지 않으며 단부는 성형면(60)을 향해 유리판 단부(86)를 가압하여 그 직선부재들이 이송방향을 따라 만곡되도록 한다. 아직 성형면(60)에 접촉되지 않은 유리판(G)의 중간부분(88)은 가압 주기 중 본 단계에서는 여전히 직선부재들을 가지고 있다. 또한 하부 가압 링(52)의 중간부분(82)을 단부(80)의 계속되는 상방 이동 중에 정지된 채로 놔두는 것도 가능하지만 더 긴 주기의 시간이 소요된다.
가압 링 액츄에이터는 하부 가압 링(52)의 중간부분(82)을 가압 링 단부(80)에 대해 위로 이동시켜 유리판(G)의 중간부분(88)을 만곡된 성형면을 향해 가압하여 이송방향을 따라 그 직선부재들을 만곡시킨다. 따라서 유리판 전체는 횡 방향을 따라 만곡되어 있다.
유리판이 횡방향으로 만곡되게 성형되면, 남는 유리가 없이 성형을 하기에 유리판의 주변부가 너무 길며, 이 남는 유리는 유리중앙으로부터 가장 먼 장소, 예를 들면 단부(86)에서 가장 크다. 유리판 단부(86)를 초기에 횡방향으로 만곡되게 성형하면 과도한 주변 유리가 이 부분에서 줄어들고 중간부분의 가장자리와 공유된다.
본 출원의 가압 성형은 어떤 뒤틀림도 바람막이의 상부 지붕이나 유리판 중간부분(88)의 반대쪽 네 귀퉁이를 따라 연장된 하부 카울(cowl) 가장자리 보다 더 큰 광학적 문제를 야기시키는 장소인 전면 바람막이 기둥에 유리판의 단부가 장착되어 차량 바람막이에 적용될 수 있다.
도 13에 도시된 유리판의 중간부분(88)과 성형면(60) 사이의 간격은 예시를 위해 과장되었다는 것을 일러둔다. 더욱 구체적으로, 기존 크기의 차량 바람막이 유리판의 경우 이 간격이 단지 명목상 약 3cm 가량이다(1 인치보다 약간 큼). 또한, 이러한 처리는 유리판의 중간부분(88)이 상부 몰드면(60)에 접촉해도 진행될 수 있으며 그 사이 유리판 단부들이 상부 몰드면을 향해 가압되어 그 직선부재들이 만곡되기 전까지는 유리판 중간부분의 직선부재들에 어떤 유효한 만곡을 가지지 않을 정도로 유리판 단부들이 상부 몰드면을 향해 가압된다. "유효하지 않은 "만곡"이라는 용어는 여기서 유리판으로부터 그 직선부재들이 연장된 그 네 귀퉁이까지의 최대 "만곡의 깊이"가 유리판의 중간부분이 완전히 성형된 후의 최대 "만곡의 깊이"의 20%보다 크지 않고 바람직하게는 10%를 넘지 않는 것을 의미한다.
도 7 내지 도 10을 참조하면, 하부 가압 링(52)의 중간부분(82)은 조정기(90)에 의해 지지틀(50)에 장착되며 기술된 바와 같이 조정기는 요구되는 모양을 제공하기 위해 회전 조정하여 중간부분에 인접한 부분을 들어올리고 내리는 나사산이 있는 조정기이다. 주로 92로 지칭되는 한 쌍의 연결부는 하부 가압 링의 단부(80)를 지지체(50)에 장착하는데 그에 대해 또한 하부 가압 링의 중간부분(82)에 대해 수직으로 이동시키기 위해서다. 기술된 연결부(92)는 회동 가능하게 지지체(50)에 장착된 제1단부(96)와 그 반대쪽 네 귀퉁이에 가압 링 단부(80)를 각각 장착하는 제2단부(98)를 가진 회동 암(94)을 포함한다.
도 7에 잘 도시된 바와 같이, 하부 가압 링 단부는 조작기(100)를 포함하며 각 조작기가 회전을 위해 한 쌍의 연관 베어링(104)에 의해 지지체(50)에 장착된 회전 샤프트(102)를 갖는다. 그 동작이 하부 가압 링 단부(80)의 독립된 이동을 제공하는 실린더(84)의 피스톤 연결대에, 인접한 샤프트(102)의 일 단부, 즉 레버암(106)은 회동연결부(108)를 가진다. 성형 스테이션 액츄에이터(62)는 하부 가압 링 조작기(74)와 상부 가압 몰드 조작기(76)를 조작할 뿐 아니라 실린더(84)도 조작한다.
또한 각 샤프트(102)의 단부는 하나의 레버암(110)을 포함하며 도 9 및 도 10에 잘 도시된 바와 같이 조정기(112)의 일 단부에 회동 가능하게 연결되고 조정기의 타 단부는 연관 링 단부 연결부(92)의 회동 암(94)의 인접한 제2단의 연장부(114)에 연결된다. 조정기(112)의 나사산 조정은 연관된 가압 링 단부(80)를 가압 링 중간부분(82)에 대해 수직으로 조정하여 이동시킨다. 각 조작기(100)의 레버암(106)은 연관된 샤프트(102)의 반대측에 있기 때문에 실린더(84)의 피스톤 연결대의 하방 이동은 연관된 가압 링 단부(80)를 가압 링 중간부분(82)에 대해 상방 이동시킨다. 가압 링 단부(80)가 도 13과 연계하여 이미 서술된 바와 같이 유리판 단부(86)의 직선부재들을 만곡시킨 후에, 실린더(84)로 공급된 유압은 유리판 단부가 몰드면을 따라 이동하여 도 14에 도시된 바와 같이 중간부분이 위로 이동하여 성형을 완료할 수 있도록 감소될 수 있다. 이러한 이동의 정도는 도 13과 도 14에 도시된 유리판의 현의 길이에서의 차이를 수용할 수 있도록 비교적 작고 지금까지의 동작은, 비록 그것이 몇몇 형태에 도움이 될 수 있을지라도, 압력의 감소 없이 만족스런 성형을 수행할 수 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예가 개시되었으나 본 실시예가 발명의 모든 가능한 형태를 기술하려는 것은 아니다. 오히려, 명세서에서 사용된 용어들은 한정을 하기 위한 것이 아니라 설명을 위한 용어이며, 발명의 사상과 범주에서 벗어나지 않은 다양한 변형이 이뤄질 수 있다. 또한 다양한 실시예들의 특징들이 본 발명의 또 다른 실시예를 형성하기 위해 결합될 수 있다.

Claims (14)

  1. 가열된 평탄 유리판을 상부 단부들과 상부 단부들 사이로 연장된 하부 중간부분들을 가지는 위로 오목하게 구부러진 형태로 초기 성형하는 단계로서, 상기 상부 단부들과 중간 부분들은 직선부재들을 가지며, 상기 유리판은 상기 직선부재들에 대해 횡방향으로 만곡되는, 초기 성형단계;
    상기 초기 성형된 유리판을 횡 방향을 따라 하부로 볼록하게 만곡된 하방대향면을 가지는 상부 몰드 아래로 배치하는 단계;
    상기 중간부분에 대하여 상기 유리판의 상기 단부들을 위로 이동시켜 상기 유리판의 상기 단부들과 상기 상부 몰드의 상기 하방대향면을 초기에 접촉하도록 하여 상기 유리판의 상기 중간부분이 여전히 어떤 유효한 만곡도 없이 직선부재들을 가진 채 만곡된 상기 단부들의 직선부재들을 성형하는 단계; 및
    이후 상기 유리판의 단부들에 대하여 상기 유리판의 상기 중간부분을 위로 이동시켜 상기 유리판의 중간부분과 상부 몰드의 상기 하방대향면을 접촉하도록 하여 횡 방향을 따라 유리판 전체가 만곡되도록 만곡된 중간부분의 직선부재들을 또한 성형하는 단계를 포함하는, 유리판을 성형하는 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 유리판은 직선부재들을 가지는 대략적으로 원통인 형태로 초기에 성형되는, 유리판을 성형하는 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 유리판은 직선부재들을 가지는 원뿔 형태로 초기에 성형되는, 유리판을 성형하는 방법
  4. 제1항에 있어서,
    상기 유리판의 상기 단부들의 상기 직선부재들은 상기 중간부분이 상기 상부 몰드와 접촉하기 전에 상기 상부 몰드에 대해 만곡되어 성형되는, 유리판을 성형하는 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 유리판의 중간부분이 상기 상부 몰드의 하방대향면에 대하여 성형을 위해 계속 움직이는 동안, 상기 유리판의 상기 단부들은 각각 상기 상부 몰드의 상기 하방대향면을 따라 상기 유리판의 단부의 움직임을 용이하게 하도록 뒤로 갈수록 감소되는 소정의 힘으로 상기 상부 몰드의 상기 하방대향면에 대해 초기 가압되는, 유리판을 성형하는 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    가열된 평탄 유리판이 이송 방향을 따라 점차 경사가 증가하는 경사진 롤들에 의해 컨베이어 상의 가열실 내에서 초기 성형되고 가열실 밖으로 이송되어 상기 상부 몰드가 위치한 가압 스테이션으로 전달되는, 유리판을 성형하는 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 초기 성형된 유리판이 유리판 아래로부터 위로 이동되는 하부 링에 의해 상기 가압 스테이션 내의 컨베이어에서 들어 올려지며,
    상기 하부 링은 (a) 이송 방향을 따라 위로 오목하게 만곡된 형태의 이송 방향에 대해 서로 좌우로 간격을 두고 위치하는 단부들, 및 (b) 상기 하부 링의 상기 단부들 사이에 이송 방향의 횡방향으로 연장되고 위로 오목하게 만곡된 모양으로 이송방향을 따라 간격을 두고 위치하는 중간부분들을 포함하되,
    상기 하부 링이 유리판을 컨베이어 위로 들어올린 후 유리판의 단부들을 상부 몰드의 하방대향면과 접촉시켜 성형하기 위해 상기 하부 링의 단부들은 하부 링의 중간부분들에 대하여 위로 이동되고 그 사이에 유리판의 중간부분은 여전히 상부 몰드의 하방대향면의 아래에 위치하고 있으며, 또한 상기 하부 링의 단부들이 상부 몰드의 하방대향면에 대해 상기 유리판의 단부들을 형성한 후, 하부 링의 중간부분들은 유리판의 중간부분을 상부 몰드의 하방대향면과 접촉시켜 성형하기 위해 위로 이동하여 가압 성형을 완료하는, 유리판을 성형하는 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    유리판의 중간부분이 하부 링의 중간부분들에 의해 위로 계속 들어올려져 상기 상부 몰드의 하방대향면에 대해 성형을 위해 접촉하는 동안, 상기 유리판의 단부들은 각각 상부 몰드의 하방대향면에 대해 상기 하부 링의 단부들에 의해 상부 몰드의 하방대향면을 따라 유리판의 단부들의 이동이 용이하도록 감소되는 소정의 힘으로 초기에 가압되는, 유리판을 성형하는 방법.
  9. 이송방향을 따라 위로 오목한 형태를 가지는 가열되고 초기에 성형된 유리판을 이송하기 위한 컨베이어로서, 상기 유리판은 상기 이송방향에 대해 좌우로 서로 간격을 두고 위치하는 상부 단부들과 상기 상부 단부들 사이에 이송방향에 대해 횡방향으로 연장된 하부 중간부분을 포함하며, 상기 상부 단부들과 하부 중간부분은 직선부재들을 가지고 있고 상기 유리판은 상기 직선부재들에 대해 횡방향으로 만곡된, 컨베이어;
    상기 유리판이 위에서 이송되는 하부 링으로서, 상기 하부 링은 상기 이송방향을 따라 위로 오목하게 만곡된 형태를 가지고 이송방향에 대해 서로 좌우로 간격을 두고 위치하는 단부들을 포함하고, 상기 하부 링은 상기 단부들 사이에 이송방향에 대해 횡방향으로 연장된 위로 오목하게 만곡된 형태로 상기 이송방향을 따라 서로 간격을 두고 위치한 중간부분들을 포함하며, 상기 단부들과 중간부분들은 수직으로 함께 혹은 독립적으로 움직일 수 있는, 하부 링;
    상기 하부 링의 상부에 위치하고, 상기 하부 링의 단부들 및 중간부분들의 만곡과 상호보완적인 관계로 이송방향을 따라서 그리고 이송방향에 대해 횡방향으로 아래로 볼록하게 만곡된 하방대향면을 가지는 상부 몰드; 및
    상기 초기에 성형된 유리판을 상기 컨베이어 위로 들어올리기 위해 상기 하부 링의 단부들과 중간부분들을 함께 이동시키고, 이후 상기 유리판의 중간부분이 아직 상부 몰드에 의해 성형되지 않은 상태에서 유리판의 단부들의 직선부재들에 만곡을 주기 위하여 하부 링의 중간부분들에 대하여 하부 링의 단부들을 이동시켜 상기 상부 몰드의 하방대향면과 접촉을 위해 상기 유리판의 단부들을 이동시키며, 그 후 하부 링의 단부들에 대하여 상기 중간부분들을 위로 이동하여 유리판의 중간부분과 상부 몰드의 하방대향면을 접촉시켜서 유리판의 중간부분의 직선부재들에 만곡을 주어 전체 유리판이 횡 방향의 만곡을 가지도록 하는 액츄에이터를 포함하는, 유리판 가압 스테이션.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 하부 링은 지지틀, 및 상기 하부 링의 단부들과 중간부분들에 대해 수직으로 움직이기 위해 상기 지지틀 위에 상기 하부 링의 단부들을 각각 장착시키는 한 쌍의 연결부들을 포함하되, 상기 지지틀 상으로는 상기 하부 링의 중간 부분들이 상기 지지틀과 같이 움직이도록 장착되는, 유리판 가압 스테이션.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 한 쌍의 연결부들은 상기 지지틀 위에 회동 가능하도록 장착된 제1 단부들과 상기 하부 링의 단부들을 각각 장착시키는 제2단부들을 가진 회동 암들을 포함하는, 유리판 가압 스테이션.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 액츄에이터는, 상기 유리판의 중간부분이 아직 상부 몰드에 의해 성형되지 않은 상태에서, 상기 하부 링의 단부들에 상향 압력을 가하여 상기 하부 링의 중간부분들에 대하여 하부 링의 단부들을 움직이게 함으로써 상기 이송방향을 따라 유리판의 단부들을 성형하기 위하여 상기 상부 몰드의 하방대향면과의 접촉을 위해 유리판의 단부들을 위로 이동시키도록 하는 실린더들을 포함하는, 유리판 가압 스테이션.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 액츄에이터는, 이송방향을 따라 상기 유리판의 중간부분을 성형하기 위해 상기 하부 링의 중간 부분들이 상기 상부 몰드의 하방대향면과 유리판의 중간부분의 접촉을 위해 이동될 때, 상기 유리판의 단부들이 상기 상부 몰드의 하방대향면에 대하여 움직일 수 있도록 상기 하부 링의 단부들에 대하여 상기 하부 링의 중간 부분들이 위로 이동할 때/함에 따라 상기 하부 링의 단부들에 상부로 가해지는 힘이 줄어들도록 실린더를 작동시키는, 유리판 가압 스테이션.
  14. 제9항에 있어서,
    상기 하부 링은 하부 링의 단부들과 중간부분들의 위치를 서로에 대하여 조정하기 위한 조정장치들을 포함하는, 유리판 가압 스테이션.
KR1020137000441A 2010-06-09 2011-04-21 유리판을 가압 성형하기 위한 방법, 스테이션 및 시스템 KR101767708B1 (ko)

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